درخشندگی چیست؟ هر اطلاعاتی که باید بدانید!
مفهوم درخشندگی چیست؟ درخشندگی به انگلیسی (luminance) تعاریف مختلفی دارد ولی ساده‌ترین تعریف این است که درخشندگی به مقدار و درجهای که یک شئ درخشان به نظر می‌رسد گفته می‌شود. یا به عبارتی مقدار نوری که از یک سطحی که به آن تور تابیده منعکس می‌شود درخشندگی می‌گویند و بنابراین با چشم انسان قابل درک خواهد بود. درخشندگی با واحد cd/m2 تعریف شده و قبلا در خصوص تفاوت درخشندگی و شدت روشنایی صحبت کرده‌ایم. در ادامه بیشتر در خصوص درخشندگی صحبت خواهیم کرد.
تعریف درخشندگی
طبق تعریف، درخشندگی به میزان نور منتشر شده، عبور کرده از اجسام و بازتاب شده از سطح آنها گفته می‌شود. لامپی که در یک اتاق تاریک هست را در نظر بگیرید. درخشندگی یعنی میزان نوری که از چراغ لامپ عبور می‌کند. طبق این تعریف، گاها درخشندگی با روشنایی یا Brightness اشتباه گرفته می‌شود در حالی که اشتباه است.
روشنایی به طور عینی قابل مشاهده نیست و فقط قابل درک است. به عبارتی شما به طور عینی می‌توانید متوجه پرنوری یا کم نوری یک منبع نوری شوید و درک حسی داشته باشید و از اختلاف آن مطلع گردید. اما درخشندگی مربوط به میزان حساسیت چشم انسان به طول موج‌های مختلف نوری است که ارتباط تنگاتنگ با میزان درک ما از روشنایی دارد.
کاربرد درخشندگی چیست؟
در خصوص کسب و کارهای مختلف وقتی قرار است در خصوص رنگ تصمیم‌گیری کنند، از فاکتور درخشندگی کمک می‌گیرند چون میزان رنگی که به واسطه روشنایی توسط چشم ما درک خواهد شد را مشخص می‌کند. به عنوان مثال در صنایع الکترونیک که مسئول طراحی فناوری صفحه نمایش هستند، از درخشندگی کمک می‌گیرند. صنایع خودروسازی هم برای نورپردازی و امنیت جاده‌ها از این مفهوم کمک می‌گیرند.
به طور کلی محصولاتی که با هدف راحتی و امنیت چشم و بینایی انسان تولید می‌شوند از مفهوم درخشندگی در تولید آنها استفاده خواهد شد تا تمامی گایدلاین‌ها و استانداردهای لازم در نظر گرفته شوند.
چطور لومینانس یا درخشندگی را اندازه‌گیری می‌کنند؟
درخشندگی با شدت درخشندگی محاسبه می‌شود یعنی مشخص می‌کند که یک پرتو نوری در یک جهت خاص چقدر روشنایی دارد. واحدهای مختلفی برای تعریف و بیان کردن درخشندگی وجود دارند. طبق سیستم بین المللی واحدها یا SI، از واحد کاندلا بر متر مربع (cd/m2) در آمریکا استفاده می‌کنند و رایج‌ترین واحد استفاده شده برای درخشندگی نور، فوت - لامبرت (fL) است. واحد فوت لامبرت در صنعت سینما و ویدیو پروژکتورها کاربرد بسیار زیادی دارد. در واقع این واحد مشخص کننده میزان نوری است که از یک سطح به مساحت یک فوت مربع بازتاب خواهد شد.
اگر قصد داشته باشید درخشندگی رنگ را اندازه‌گیری کنید نیاز به دستگاه اسپکتروفوتومتر دارید که یک مقدار عددی سه بعدی به شما خواهد داد.
فاکتورهای مختلفی هم وجود دارند که عدد اندازه‌گیری شده برای درخشندگی را دقیق خواهند کرد مثل ویژگی‌های سطح شئ مدنظر. سطوح براق که نور را بازتاب می‌دهند روی عدد خوانش شده در خصوص درخشندگی اثر می‌گذارند.
نور محیطی که در اتاق قرار دارد هم می‌تواند عدد مشخص شده برای درخشندگی را تغییر دهد. بنابراین گاهی اوقات لازم است که میزان نور محیط در یک اتاق را کنترل کنید تا عدد به دست آمده دقت بالاتری پیدا کند.
فرمول درخشندگی چست؟
فرمولی که برای درخشندگی استفاده می‌شود به شرح زیر است:
هر یک از پارامترهای فرمول بالا به شرح زیر هستند:
- LV: لومینانس (واحد کاندلا بر متر مربع)
- dΣ: مساحت بی نهایت کوچک (برحسب متر مربع) از منبع نور که نقطه مشخصی دارد
- d2Φv: شار لومینانس (lm) که dΣ را در هر جایی داخل زاویه مشخص شده dΩΣ می‌گذارد.
- dΩΣ: زاویه فضایی بی‌نهایت کوچک (برحسب استرادیان یا sr) که جهت خاصی دارد
- θΣ: زاویه بین نرمال با سطح dΣ و جهت مشخص شده
پارامترهای لومینانس و فرمول آن برای محاسبه را می‌توان به شکل شماتیکی و خیلی ساده هم نشان داد. طبق شکل زیر درخشندگی یعنی میزان نور ساطع شده از یک سطح در جهت مشخص که داخل مخروط سه بعدی قرار گرفته است که در شکل زیر با خطوط سبز رنگ نمایش داده شده‌اند.
dΩΣ اندازه این مخروط را مشخص می‌کند. ناحیه این منبع نوری یا dΣ نشان دهنده بخشی از این سطح است که در یک جهت یا نقطه مشخص اندازه‌گیری می‌شود. زاویه، θΣ، نشان دهنده شیب زاویه فضایی نسبت به سطح است.
اگر اشعه تابیده شده هیچ انرژی از دست ندهد، لومینانس هم تغییر نخواهد کرد. در فرم شماتیک، درخشندگی نور بازتاب شده از سطح است که در مخروط آبی پر رنگ نمایش داده شده است.
کاربرد درخشندگی نور یا لومینانس در LED
از فتومتری برای اندازه‌گیری درخشندگی استفاده می‌شود که به همراه فرمول و فرم شماتیک توضیح دادیم. با این کار میزان نوری که ما از روشنایی یک منبع نوری درک می‌کنیم مشخص می‌گردد. این مورد در اندازه‌گیری کیفیت نور ساطع شده از تجهیزات و نمایشگرهای مختلف بسیار اهمیت دارد.
مثلا ال ای دی‌ها تحت اندازه‌گیری‌های پیوسته و مختلفی قرار می‌گیرند تا میزان کیفیت نور ساطع شده از آنها مشخص گردد. در نهایت با هدف استفاده در کسب‌وکارهای مختلف و مصارف تجاری، یکی از مهمترین فاکتورهایی که در مورد LEDها اندازه‌گیری می‌گردد، همین لومینانس یا درخشندگی است.
مثلا میزان درخشندگی آیفون 15 پرو مگس به 910 کاندلا بر متر مربع می‌رسد. دیودهای نوری جدید حاوی مولکول‌هایی به نام TSBPA و PO-T2T هستند که ماکزیمم درخشندگی آنها به 31 هزار کاندلا بر متر مربع می‌رسد.
برای این منظور تجهیزات پیشرفته و تخصصی ساخته شده‌اند تا کیفیت کارایی و بهره‌وری جریان و ولتاژ، درخشندگی و میزان نور سفید اندازه‌گیری شوند. ما در شرکت شب تاب برقعی نیز میزان درخشندگی ماژول‌های ال ای دی به نحوی تنظیم می‌شوند که چشم شما اذیت نشود.
تفاوت درخشندگی و شدت روشنایی (illuminance) چیست؟
قبلا در خصوص اینکه شدت روشنایی چیست و چه تفاوتی با درخشندگی دارد صحبت کرده‌ایم. اما برای جمع بندی مطالب و درک دقیق و کامل از این مقوله، در اینجا هم به تفاوت این دو می‌پردازیم.
مفهوم درخشندگی را کامل متوجه شدید اما شدت روشنایی یعنی میزان نوری که بر روی یک سطح به اندازه یک متر مربع تابیده می‌شود که همان واحد (cd/m2) را دارد. این میزان با چشم قابل درک نیست و برخلاف درخشندگی نمی‌توانیم متوجه آن شویم.
جمع بندی مطالب
در این مطلب به مفهوم درخشندگی نوری پرداختیم و متوجه شدیم که منظور از درخشندگی یعنی میزان نوری که از یک سطحی که به آن نور تابیده شده بازتاب شود. واحد آن کاندلا بر متر مربع است که در برخی صنایع برحسب فوت - لامبرت گزارش می‌شود. کاربرد درخشندگی در صنایع روشنایی، خودروسازی، الکترونیک، سینما و ویدیو پروژکتور است.
ما در شرکت شب تاب برقعی میزان درخشندگی محصولات را به گونه‌ای تنظیم کرده‌ایم که چشم شما اذیت نشود و بهترین تجربه و ادراک حسی را داشته باشید.